△ 기존 엔지니어링 플라스틱 소재 대체할 세계 최초 고분자 신소재 ‘폴리케톤’
효성은 세계 최초로 고분자 신소재 폴리케톤 개발 및 상용화에 성공, 시장 공략에 나섰다.
사진=폴리케톤 제품. (제공=효성)
폴리케톤은 일산화탄소와 올레핀(에틸렌·프로필렌)으로 이루어진 친환경 고분자 신소재로, 나일론과 대비해 충격강도는 2.3배, 내화학성은 30% 이상 우수하다. 내마모성 역시 기존 최고 수준으로 꼽히는 폴리아세탈(POM)과 대비 14배 이상 뛰어나고, 기체 차단성도 현존하는 소재 중 가장 우수한 에틸렌비닐알콜(EVOH)과 동등한 수준이다.
특히 폴리케톤은 우수한 물성 외에도 자동차 배기가스, 담배연기 등에서 배출되는 유해가스인 일산화탄소(CO)를 원료로 하기 때문에 대기 중 유해가스를 줄이면서, 고기능성 제품을 만들어 내는 친환경·탄소저감형 소재로도 주목받고 있다.
이와 같은 우수한 내충격성, 내화학성, 내마모성 등 특성을 바탕으로 폴리케톤은 자동차·전기전자 분야의 내·외장재 및 연료계통 부품 등 고부가 엔지니어링 플라스틱 용도로 적용될 수 있다. 또한 초고강도, 초고탄성률의 특성을 가진 슈퍼섬유로 타이어코드, 산업용 로프, 벨트 등에도 광범위하게 사용될 수 있다.
효성은 폴리케톤을 미래 먹거리로 키우겠다는 목표로 지난 10여 년간 약 500억 원의 연구개발 비용을 투자해왔다. 지난 2010년부터는 산업자원통상부의 세계 10대 일류소재기술(WPM)사업 국책과제로 선정돼 연구지원을 받으며 개발에 탄력을 받았고, 결국 2013년 11월 세계 최초로 독자기술을 바탕으로 한 최첨단 고성능 신소재인 ‘폴리케톤’ 개발에 성공했다.
2012년에는 울산에 연산 1000톤 규모의 폴리케톤 중합 생산설비를 구축, 폴리케톤 소재를 생산하고 있고 현재 연산 5만 톤 규모의 상용화 공장 건립을 추진하고 있다.
사진=효성기술원 연구원들이 폴리케톤 제품과 적용제품을 살펴보고 있다. (제공=효성)
폴리케톤이 적용되는 세계 엔지니어링 플라스틱 시장 규모는 2015년 현재 9770천 톤, 66조 원 규모로 연간 5%이상 지속적으로 성장할 것으로 전망된다. 효성은 이 시장에서 향후 세계시장의 30% 점유율을 차지할 것으로 기대하고 있다. 이러한 성장에 힘입어 효성은 오는 2020년까지 폴리케톤 소재 개발 인력 및 부품생산인력 등 산업전반에 걸쳐 8700여 명의 신규 고용창출 효과도 있을 것으로 보고 있다.
△ 자동차 시장 재편할 고부가가치 탄소섬유 국내기업 최초 개발 및 양산
효성은 차세대 산업의 쌀이자 꿈의 신소재라 불리는 탄소섬유를 국내 최초로 독자 개발해 적극적 마케팅 활동을 통해 글로벌 시장 개척을 추진하고 있다.
탄소섬유는 원사(실) 안에 탄소가 92% 이상 함유된 섬유로, 철에 비해 무게는 4분의 1에 불과하지만 10배의 강도, 7배의 탄성 등의 특성을 갖고 있다. 또한 내부식성, 전도성, 내열성도 높아 철이 사용되는 모든 제품과 산업에 적용될 수 있다.
효성은 지난 2013년 5월 전북 전주 친환경복합산업단지에 연산 2000톤 규모의 탄소섬유 공장을 건립함과 동시에 상업화를 시작했다. 특히 효성은 지난해 11월 전라북도 및 정부와 협력하여 전주에 창조경제혁신센터를 개소하고, 탄소섬유를 중심으로 전라북도와 함께 지역의 미래를 책임질 핵심 산업을 키우겠다는 계획을 발표했다.
이를 위해 효성과 전라북도는 20개 강소기업을 집중 육성하기로 하고, 전주공장 내 부지 500평을 무상 제공해 창업보육센터를 건립하기로 했다. 또한 ‘탄소밸리 매칭펀드’도 조성했고, 대기업의 회사경영 노하우 전수, 우수 아이디어 사업화, 효성의 글로벌 네트워크를 활용한 판로 개척, 제품 개발 실험 장비 활용 및 고성능 탄소섬유 원료 지원 등을 제공하고 있다.
이미 효성은 전북 탄소관련 중소기업의 해외 판로 개척을 위한 활동을 추진하고 있다. 지난해 10월 독일에서 열린 ‘Composites Europe 2014’와 미국의 ‘CAMX 2014’ 등 복합재료 관련 해외 전시회에 전북 현지 중소기업과 함께 참가한 데 이어, 올해도 프랑스, 중국, 독일, 미국 등에서 개최되는 해외 복합재료 전시회에 동반 참가해 중소기업들의 해외마케팅을 적극 지원할 방침이다.
앞서 지난 3월에는 프랑스 파리에서 개최된 세계 최대 복합재료 전시회인 ‘JEC 유럽 2015’에 탄소 강소기업인 동우 인터내셔널과 불스원신소재와 함께 동반 참가하기도 했다. 효성은 앞으로도 기술은 뛰어나지만 해외 판로 개척이 어려운 중소기업들에게 공격적인 영업과 신규 고객 발굴을 동시에 추진할 수 있도록 상생협력을 적극 추진할 방침이다.
탄소섬유시장은 다양한 용도개발을 통해 연간 12% 이상의 시장성장률을 보이고 있을 정도로 성장가능성이 매우 큰 시장으로, 오는 2030년에는 탄소섬유의 세계시장이 100조 원에 이를 것으로 기대된다. 국내 탄소섬유 시장의 경우 지난 2012년까지 전량 수입에 의존하였으나, 효성·태광 등이 연이어 진출하며 상용화 설비를 가동해 자체수급을 하기 시작했다.
조현상 효성 산업자재PG장 겸 전략본부 부사장은 “효성은 고객에게 제공할 미래가치를 창조하기 위해 항상 R&D를 중시해 왔고, 앞으로도 이 기조를 유지할 것이다. 효성이 자체 개발한 최첨단 미래 신소재 폴리케톤과 탄소섬유야말로 R&D가 만들어낸 새로운 가치창조”라며 “앞으로 용도 개발 및 신시장 개척을 통해 폴리케톤과 탄소섬유를 글로벌 일류제품으로 성장시켜 나갈 것이다. 특히 전후방 산업 활성화 효과를 기대할 수 있는 신소재 산업의 특성상 폴리케톤과 탄소섬유는 국내 창조경제를 이끌어 나갈 핵심 성장 동력 사업이 될 것으로 기대한다”고 설명했다.
△ 전통 주력사업 분야와 IT솔루션 접목한 미래 신성장 사업 육성
효성은 에너지 효율화 및 IT솔루션 기반 전력사업도 신성장 사업으로 적극 육성하고 있다. 기존의 변압기 차단기 등 핵심전력기기를 기반으로 전력수요관리사업, 스태콤(송배전시 안정성을 높여주는 설비), ESS(에너지저장장치), HVDC(초고압 직류송전시스템), 예방진단시스템 등 에너지 효율성과 신뢰성을 높여주는 첨단 전력 공급 솔루션을 제공해 변전소를 최적으로 운영할 수 있는 시스템을 선보이고 있다.
또한 효성ITX를 중심으로 한 사물인터넷(IoT) 사업도 대폭 강화할 방침이다. 효성ITX는 국내 업체 중에서는 네트워크부터 클라우드 플랫폼, 어플리케이션에 이르는 사물 인터넷 사업의 토털 시스템을 갖추고 있는 업체다. 특히 사물인터넷의 활성화를 위해서는 방대한 양의 데이터를 수집·분석·관리하는 빅데이터 솔루션 및 관리시스템이 필수적인데, 효성ITX는 데이터를 분산 저장함으로써 유연하고 안정적으로 데이터를 처리할 수 있는 분산파일시스템의 국내 특허를 보유하고 있기 때문에 안정적인 솔루션을 제공할 수 있다.
효성은 사물인터넷 사업에 역량을 집중해 효성ITX를 오는 2018년까지 매출 7000억 원 이상의 사물인터넷 부문 전문기업으로 성장시키겠다는 목표다.
민웅기 기자 minwg08@ilyo.co.kr
